钢便桥计算书

南平西芹大桥工程

钢便桥及平台计算书

一工程概况

根据现场勘查并结合桥梁结构类型，西芹大桥主墩1#、2#采用“先堰后桩”施工工艺，即在双壁钢围堰下发后在钢围堰上搭设桩基施工平台，平台半径7.6m，钢围堰与岸侧采用钢便桥相连，南岸引桥3#、4#墩采用搭设钢便桥和桩基水上施工平台进行桥梁施工，根据桥梁走向和墩位位置，南岸钢便桥起点位于南岸现有浆砌护坡坡脚处，终于2#墩墩中心，便桥设置在桥梁上游一侧，在3#墩处拐入2#墩桥墩中心处，长度90米；北岸钢便桥起点位于1#墩河岸原便道处，终于1#墩钢围堰边缘，上下游承台各一个15米长钢便桥；南北岸钢便桥搭设总长度为90+15*2=120米。

临时施工便桥按照永久性进行设计施工，将抗拒五年一遇洪水，便桥钢管桩采用打入岩层，便桥设置顶标高为68.5m（常水位为61m～65m）。

钢钢便桥作为施工时汽车运输道路及吊机移动道路，水上平台作为桥梁下部施工时工作平台。施工便桥设置在桥梁上游侧。钢便桥桥面宽度按照5.5m布置，采用厚1.0cm的钢板作为行车道板，桥面板下为间距30cm横向工字钢(I14)分配梁，分配梁下为纵向主梁，纵向主梁用三组6片贝雷桁架。由于桥址所在地质均为裸岩，钢管桩植入难度大，便桥基础采用底宽3m、顶宽1.5m、长7m C25素混凝土中支墩基础，其中G2#、G3#支墩考虑到所处地势较高，水流较缓，基础上立Φ630mm×10mm钢管桩作为支撑，每个墩使用双排2×2=4根钢管桩。桩顶横向联结采用横垫梁2I36b。

钢便桥设计荷载：便桥设计按照单车通行设置，设计荷载汽-20，9m3混凝土运输车（总重400KN），500KN履带吊车，水管及电缆等荷载：2KN/m（挂在靠左侧的贝雷桁架上）

钢便桥设计满足《装配式公路钢桥制造及检验、验收办法》的有关技术要求。

本设计未设人行道荷载暂不考虑人群荷载。计算按12米跨径简支梁计算和2跨（各12米跨径）连续梁计算。

二、设计依据

本钢便桥使用“321”装配式钢桥（上承式），混凝土中支墩基础结合φ630

×8mm钢管作为桩基础，满足钢便桥的使用功能要求。

三、主要技术标准

1、桥梁用途：满足西芹大桥1#-4#水上墩桥梁施工使用的临时便桥，使用时间12个月（2016年1月-2016年12月）。

2、设计单跨标准跨径12m（如现场基础不宜施工混凝土扩大基础则跨径调整为9m），桥面净宽6m。

3、设计行车速度：5km/小时，

4、设计荷载：①设计荷载汽-20，9m3混凝土运输车（总重400KN），② 500KN 履带吊车，③水管及电缆等荷载：2KN/m（挂在靠下游侧的贝雷桁架上）。本设计未设人行道荷载，暂不考虑人群荷载。

5、桥面标高：68.5m

6、“321”装配式钢桥使用6排单层型（上承式）贝雷片。

四、技术规范

1、《公路桥涵设计规范》……………………………………（JTG D60—2004）。

2、《公路桥涵结构及木结构设计规范》………………………（JTJ025-86）。

3、《公路桥涵地基与基础设计规范》………………………（JTG D63-2007）。

4、中华人民共和国交通部战备办《装备式公路钢桥使用手册》（交通部战备办发布，1998年6月）。

5、《公路桥涵施工技术规范》………………………………（JTJF50—2011）。

五、主要材料

1、“321”装配式钢桥及附件

采用国产321”装配式钢桥及附件，其技术标准应符合交通部编制《装配式公路钢桥制造及检验、验收办法》的有关规定。

贝雷桁架几何特性及桁架容许内力

(1)桁架单元杆件性能

(2)几何特性

(3)桁架容许内力表

2、钢材

钢管桩采用Q235A钢板卷制，其技术标准应符合国家标准（GB699-65）的有关规定。

型钢应符合国家标准（GB2101-80）的有关规定。钢材容许应力及弹性模量，

按JTJ025-86标准（page4页表1.2.5）

A3钢(Q235)：弯曲应力[σw]= 145MPa

剪应力[τ]= 85MPa

轴向应力[σ]= 140MPa

弹性模量E= 2.1*105MPa

16Mn钢：弯曲应力[σw]= 210MPa

剪应力[τ]= 120MPa

轴向应力[σ]= 200MPa

弹性模量E= 2.1*105MPa

六、设计要点

本钢便桥计算按12米跨径简支梁计算和2跨各12米连续梁计算。设计单跨标准跨径12m。由于桥址所在地质均为裸岩，钢管桩植入难度大，便桥基础采用底宽3m、顶宽1.5m、长7m C25素混凝土中支墩基础，其中G2#、G3#支墩考虑到所处地势较高，水流较缓，基础上立Φ630mm×8mm钢管桩作为支撑，每个墩使用双排2×2=4根钢管桩。桩顶横向联结采用横垫梁2I36b。

七、结构计算内容

结构计算书中，荷载按汽-20，9m3混凝土运输车（总重400KN），500KN履带吊车，水管及电缆等荷载：2KN/m（挂在靠左侧的贝雷桁架上）。本设计未设人行道，荷载暂不考虑人群荷载。按最不利情况进行布载和荷载组合，按恒载1.2安全系数和活载1.4安全系数进行验收。由于钢平台支墩间距设计均小于9m，结构受力优于钢便桥，所以选取最不利的钢便桥进行结构验算。

单跨标准跨径12 m计算如下内容：

1、桥面钢板计算

2、分配梁工字钢I14计算

3、贝雷桁计算

4、桩顶横垫梁（工字钢2I36b）强度验算。

5、钢管桩竖向承载力计算。

6、钢便桥的纵向稳定性验算。

7、钢便桥抗9级风稳定性验算。

八、设计参数

1、荷载

⑴.恒载（每跨）：

行车道板厚（厚1.0厘米的钢板）：6×78.5=471㎏/m=0.471t/m=4.71 KN/m I14分配梁：24×16.88＝405.12㎏/m=0.4051t/m=4.051 KN/m 贝雷桁架自重：0.270×6/3+0.040×5/3=0.61t/m=6.1 KN/m 2I36b 横垫梁：6×2×65.66＝787.92kg=0.788t=7.88KN ⑵.活载：

①、500KN 履带吊机（QUY50A ）

总重500KN ，并吊重物为120KN ，安全系数为1.4，履带尺寸4.66m ×0.76m ，见尺寸图。按每一联布置一台计算。 ②、混凝土运输车

总重400KN 。尺寸见图。安全系数为1.4。按每间距12米布置一台计算。

2

P2=160kN

500KN履带吊机

每条履带单位压力70.6kN/m

P1=80kN

P2=160kN 活载图一

2、贝雷桁架：其为国家规定尺寸制造，每片桁架为1.5×3.0m ，重270Kg 。弦杆由2[10组成，内侧的斜杆腹杆系由I 8组成，钢材为16Mn 钢，最大拉压弯应力为273Mpa ，剪应力为156Mpa 。支撑架重40Kg 。单片贝雷桁架容许弯距为788.2KN.m ，剪力为245.2KN 。

九、厚1cm 桥面钢板抗弯、抗剪强度验算

1、400KN 汽车

本便桥桥面板为厚1cm 钢板，钢板底纵向为槽钢I14工字钢，间距30cm 。